硅藻土基多孔材料的成型及性能研究

《硅藻土基多孔材料的成型及性能研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、分类号：TB321密级：UDC：620编号：201331804031河北工业大学硕士学位论文硅藻土基多孔材料的成型及性能研究论文作者：201331804031学生类别：全日制专业学位类别：工程硕士领域名称：材料工程指导教师：梁秀红职称：副研究员DissertationSubmittedtoHebeiUniversityofTechnologyforTheMasterDegreeofMaterialsEngineeringFORMATIONANDPROPERTIESOFDIATOMITEBASEDPOROUSMATERIALSBySunHongyeSupervisor:Associatep

2、rof.LiangXiuhongMay2016摘要硅藻土是一种生物成因沉积岩，具有良好的孔道结构且价格低廉，前景广阔。本工作以硅藻土为主要原料，添加烧结助剂、造孔剂等填料，用干压成型和注浆成型两种成型方法，制备出硅藻土基多孔材料。通过电子万能试验机、液体静态天平、比表面积及孔隙度分析仪、X射线衍射仪、透射电子显微镜对硅藻土基多孔材料进行了测试和表征，并探讨其成孔机理及对亚甲基蓝溶液吸附能力。主要结论如下：（1）用干压法制备硅藻土基多孔材料时，通过改变成型压力、硅藻土含量、造孔剂添加量和烧结制度，制备出了气孔率为49.37%，抗压强度为21.1MPa，比表面积为2.1403m2/g的样品。

3、结合样品的物相变化和显微形貌分析可知，成型材料成功保留了硅藻土的原有结构，硅藻土颗粒与其它颗粒之间有所结合，形成了三维的孔隙结构。（2）样品成孔机制主要为液相的生成、气孔的产生与长大、气孔的外溢几个阶段。气孔的产生主要体现在两个温度段内，一是300～900℃的低温阶段，造孔剂的燃烧留下的孔隙；二是900℃以上的高温阶段，CO2等气体的过饱和析出阶段。（3）用注浆法制备硅藻土基多孔材料时，通过控制浆料pH值，加入适当的分散剂，调节浆料固含量，制备出了稳定性、流动性较好的浆料，浆料粘度为380mPa·s；用此浆料进行注浆成型，制备出了成品率较高、气孔率为54.01%，抗压强度为11.8MPa

4、的样品。（4）用两种成型方法制备出的样品分别吸附亚甲基蓝溶液，其去除率都可以达到75%左右，具有良好的吸附效果。该多孔材料可以作为吸附剂直接使用，它比粉末状的吸附剂更加容易回收，它又可以作为载体，负载上具有功能性的其它材料应用在多个领域。关键词：硅藻土多孔材料干压成型注浆成型抗压强度气孔率IABSTRACTDiatomite(SiO2•nH2O)isanaturallyoccurringsubstancewhichhasmanychannelsinit.Moreover,becauseofitsrelativelowcostandabundance,itisutilizedextensi

5、velyinmanyfields.Butitisdifficulttoformbecauseoffriability.Byjoiningotheradditions,itispossibletofabricateintoporousmaterialswithwell-definedmacroscopicshapesandhighmechanicalstability.Inthisinvestigation,samplesofdiatomiteandotheradditivesweresubjectedtotwoformingmethodswhichweredrypressingandsl

6、ipcasting.TheperformanceofthematerialssampleswerethendeterminedbyX-raydiffraction,scanningelectronmicroscopy,andthespecificsurfaceareaandporesizedistributionofinstrument,respectively.Theresultsindicateasfollows:(1)Thesamplesofdrypressingmethodweresubjectedtoaconstantpressure,thecontentofdiatomite

7、,sinteringtemperatureandrate.Undertheoperatingconditionsjustdescribed,porousmaterialsampleshadaporosityof49.37%,acompressivestrengthof21.1MPaandasurfaceareaof2.1403m2/g.Combinedwiththeimagechangesandthemorphology,thefo